金属颗粒在需要活化H2或底物加氢/脱氢的化学转化中起着关键作用。在许多情况下，金属颗粒在催化循环中只提供一个步骤。例如，由于CO2的弱吸附，金属的CO2还原活性较低，而氧化物的极性表面容易吸附CO2，但活化H2的活性较低。由于活化CO2所需的氧化还原中心和提供活性H2的金属都在附近，使得金属-氧化物界面更有效。其关键挑战是稳定氧化物载体上的单金属颗粒，或迫使氧化物迁移到金属颗粒上，同时避免苛刻的合成条件。由于反应物可以结合到氧化物覆盖层中的位置或者在它们的界面上。因此，反向催化剂-金属负载的氧化物可以克服典型的负载型金属催化剂的不足。
近日，美国太平洋西北国家实验室Y. Gutiérrez报道了通过电偶置换可以产生反向FeOx/金属纳米结构（FeOx/Rh/Fe3O4），其中与金属畴相邻的氧化物物种的浓度最大。
文章要点
1）该合成包括还原沉积铑或铂以及从磁铁矿（Fe3O4）中氧化Fe2+。
2）研究发现Fe2+在金属上的平行溶解和吸附，产生了反向FeOx包覆的金属纳米粒子。
3）该纳米结构在选择性CO2还原方面表现出固有的活性，而单金属纳米粒子仅出现在载体的界面上。
通过采用一种简单的方法来控制金属颗粒的表面性能，该方法不仅可扩展，而且还为催化剂设计提供了通用的策略。
Zhu, Y., Zhang, X., Koh, K. et al. Inverse iron oxide/metal catalysts from galvanic replacement. Nat Commun 11, 3269 (2020).
DOI：10.1038/s41467-020-16830-4
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16830-4
